原子模型是科學家隨著時間的推移而開發的理論表示,旨在理解原子的結構和行為,原子是構成物質的基本單位。 正是由於這些原子模型,我們才擁有豐富的科學知識。 然而很多人並不太了解 什麼是原子模型.
因此,在本文中,我們將解釋什麼是原子模型、它們的用途、它們的起源以及它們的用途。
什麼是原子模型
原子結構和功能的不同圖形表示稱為原子模型。 原子模型是在整個人類歷史中根據每個時代所使用的物質組成的想法而發展起來的。
原子是保持其獨特性質的化學元素的最小單位。 縱觀歷史,不同的科學家和哲學家提出了不同的原子模型, 每個都基於當時可用的信息和知識。 第一個模型是希臘哲學家德謨克利特提出的模型,他認為物質是由稱為“原子”的不可分割的粒子組成的,在希臘語中,“原子”的意思是“不可分割的”。
德謨克利特的原子模型
“宇宙原子論”是希臘哲學家德謨克利特和他的導師留基波斯共同創立的。 那時,知識不是通過實驗獲得的,而是通過邏輯推理、基於思想的陳述和討論獲得的。
德謨克利特提出世界是由非常微小且不可分割的粒子組成,永恆存在、均質且不可壓縮,這 它們僅在形狀和大小上有所不同,而不是在內部功能上有所不同。
根據德謨克利特的觀點,物質的性質是由原子的組合方式決定的。 後來的哲學家,例如伊壁鳩魯,將原子的隨機運動添加到該理論中。
道爾頓原子模型
第一個基於科學的原子模型誕生於化學領域,由約翰·道爾頓在他的《原子公設》中提出。 他相信一切事物都是由原子組成的,不可分割且堅不可摧,即使通過化學反應也是如此。
道爾頓提出,相同化學元素的原子彼此相等,具有相同的質量和相同的性質。 另一方面, 提出了相對原子量的概念 (每種元素的重量相對於氫的重量),通過將每種元素的質量與氫的質量進行比較。 他還提出原子可以相互結合形成化合物。
道爾頓的理論有一些缺陷。 他指出,化合物是使用盡可能少的元素原子形成的。 例如,根據道爾頓的說法,水分子是H2O,而不是H2O,這是正確的公式。 另一方面,它說氣態元素總是單原子的,我們知道這不是真的。
原子的路易斯模型
又稱“立方原子模型”,劉易斯提出了一種立方體形狀的分佈式原子結構,其中八個頂點是電子。 這導致了原子價和化學鍵研究的進展, 特別是在 Irving Langmuir 於 1919 年更新之後,誰提出了“立方八位原子”。
這些研究是現在所謂的路易斯圖的基礎,路易斯圖是解釋共價鍵的非常有用的工具。
湯姆遜原子模型
XNUMX 世紀下半葉,科學家 JJ Thomson 進行了陰極射線實驗並提出了一個模型,其中原子是帶正電的球體,類似於麵團球,帶負電的電子分散在其中,就像布丁中的葡萄乾一樣。 該模型被稱為“葡萄乾布丁模型”,是原子內部結構的第一個建議。
盧瑟福原子模型
盧瑟福的模型出現於XNUMX世紀初。 在一個著名的實驗中,盧瑟福用阿爾法粒子轟擊金箔,發現大部分粒子都穿過了金箔,但也有少數粒子明顯偏轉。 這導致 盧瑟福提出原子的中心有一個小而緻密的帶正電的原子核,而電子則在相當遠的距離上圍繞這個原子核旋轉,就像行星圍繞太陽旋轉一樣。
玻爾原子模型
基於盧瑟福的模型,尼爾斯·玻爾於 1913 年提出電子在圍繞原子核的圓形軌道上運動。 這些軌道被量子化, 這意味著只允許某些軌道,而其他軌道則不允許。 玻爾還證實,電子可以通過發射或吸收光子形式的能量在不同軌道之間跳躍,從而解釋了原子發射和吸收光的現象。
索末菲的原子模型(公元 1916 年)
索末菲的模型部分基於阿爾伯特·愛因斯坦的相對論假設。 該模型是阿諾德·索默菲爾德(Arnold Sommerfield)提出的,試圖彌補玻爾模型的缺點。
它部分基於阿爾伯特·愛因斯坦的相對論假設。 他的修改包括確認電子的軌道是圓形或橢圓形,即 電子的電流很小,並且從第二能級開始有兩個或多個子能級。
薛定諤的原子模型
在玻爾和索末菲工作的基礎上,歐文·薛定諤提出將電子視為物質波,這使得後來能夠對波函數(描述找到一個人的概率的大小)進行概率解釋。 空間),作者:馬克斯·玻恩。
這意味著,由於海森堡測不准原理, 可以從概率上研究電子的位置或其動量,但不能同時研究兩者。 這是 2000 年代初期的當前原子模型,後來又進行了一些補充。 它被稱為“量子波模型”。
量子原子模型
整個 XNUMX 世紀發展起來的量子模型是最複雜和最流行的。 它基於量子力學理論,並將原子描述為概率雲,其中電子不遵循精確的軌道,而是遵循 它們被發現於被發現概率較高的太空區域。 該模型使人們能夠更深入地了解電子及其行為,並為現代化學和物理學的進步打開了大門。
我希望通過這些信息,您可以更多地了解什麼是原子模型以及歷史上存在哪些類型的模型。